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包膜型缓释/控释尿素的研制

郝世雄  
【摘要】:作为控制释放肥料中的一种, 包膜尿素能最大限度地提高尿素利用率,已成为化肥研究的重点和热点。本文探索了两种材料: 1.以聚乙烯醇水溶液为粘结剂,以肥料级磷酸氢钙为包膜材料和2.以石蜡-天然松香混合物为包膜材料,采用开放式的常规包涂设备和简单的包涂工艺生产缓释性能良好、对土壤的污染小、多营养的包膜尿素的可能性。本课题系统地研究了粘结剂的浓度、涂层量对磷酸氢钙包膜尿素缓释性能等的影响, 以及石蜡与天然松香的配比、涂层量和操作条件对石蜡-天然松香包膜尿素缓释性能等的影响。本文在对包膜尿素的养分释放数据进行分析和对包膜层表面和截面结构特征形貌进行扫描电镜测试的基础上,初步地探讨了包膜尿素的养分释放机理, 提出了简单的数学模型。通过拟和包膜尿素的养分释放数据,认为磷酸氢钙包膜尿素以及石蜡-天然松香包膜尿素的群体颗粒的氮素释放行为可用一级释放动力学方程来描述。 研究结果表明:以石蜡和天然松香的混合物为控释系统的包膜尿素的缓释及颗粒抗压性能明显优于以磷酸氢钙-聚乙烯醇为控释系统的包膜尿素。就磷酸氢钙包膜尿素而言,在其的制备中所用的聚乙烯醇水溶液的浓度( 8%wt.~12%wt.)对包膜尿素缓释性能的影响不明显,且当涂层量达到30%wt.后,涂层量的增加对磷酸氢钙包膜尿素养分释放速率的减小作用也不明显。就石蜡-天然松香包膜尿素而言,包膜层中石蜡和天然松香的配比是影响石蜡-天然松香包膜尿素养分释放速率的重要因素。当天然松香与石蜡的配比为20: 80时,在相同涂层量的条件下,包膜尿素的养分释放速率最小,且随涂层量的增加,养分释放速率减小显著,即可以通过控制涂层量的大小来控制包膜尿素养分的释放。 WP=3 与聚合物包膜尿素相比,以石蜡-天然松香混合物作为包膜材料,以磷酸氢钙粉末为调理剂,采用熔融喷雾包涂法制备控制释放尿素具有如下优点:1) 制备中不使用任何有毒有害的有机溶剂;2) 石蜡-天然松香混合物在土壤中可以完全降解,不污染土壤;3) 磷酸氢钙含有农作物所需的养分-磷。


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